打开网易新闻 查看更多图片

许多传说故事都是以“很久很久以前”这样一句话作为序幕,然而,对于“时间”这个概念的本质,我们又了解多少呢?“时间”究竟是如何被赋予意义的呢?人们时常提及时光荏苒,时间如金,我们时而觉得时间稀缺,时而觉得时间冗余,我们总是在节省时间和浪费时间之间摇摆,但我们真的知道时间的真相吗?

想象一下,站在河边,看着河水缓缓流淌,似乎时间也在无形中不断前行,顺着时间的长河,总是指向将来的方向。但是否这种观念是错觉?那么,面对像时间这样的深奥问题,我们如何寻找答案?

一个可行的策略是测量时间。自古以来,人类发明了各式各样的时钟,对时间的测量也越来越精确。最早的时钟,可以说是每天只滴答一次的地球,它按照自己的节奏绕太阳旋转,我们根据这种可以预测的运动来度量时间。我们不断寻找那些重复出现的现象,正是这种周期性的循环,构建了我们的时间概念。

打开网易新闻 查看更多图片

当我们通过日出日落来跟踪地球的运动时,我们把一天分为24小时,地球自转一圈,我们依靠日出日落来计算日子。然而,在美国科罗拉多的国家标准与技术研究院,人们追求的是更精确的时间。他们测量时间的工具是极为稀有的金属铯的原子,因为原子有其固有的频率,而任何振动或进行重复性运动的物体都可以被用来作为时钟。科学家们通过计算铯原子的振动次数,发现铯原子的振动频率可以作为世界计时的标准。

在我们日常生活中,每两个月手表就会快或慢一秒,但铯原子钟每亿年只会快或慢一秒。尽管我们的时钟越来越精确,我们仍然不能完全理解时间的本质。我们测量的究竟是什么?

在铁路刚刚兴起的时代,时间问题变得尤为独特。每个小镇都根据太阳的位置来判断正午,而其他城市的时间似乎并不重要。火车运行的时间则是以始发站的时间为准。假如你从巴黎乘火车去日内瓦,火车上显示的时间是巴黎时间;反之,从日内瓦到巴黎,则显示的是日内瓦时间。随着铁路网的扩展,时间的标示变得越来越复杂。

打开网易新闻 查看更多图片

在遥远城市之间建立时间表变得至关重要,特别是位于同一铁路线上的城市。爱因斯坦,这位在瑞士专利局工作的年轻物理学家,为我们带来了改变。他通过电报信号的发明认识到了时间同步化的重要性。爱因斯坦也因此开始思考时间的本质。

爱因斯坦带来了革命性的发现:时间的流动速度可能因人而异。听起来不可思议,但这意味着你我的时间可能并不同步。爱因斯坦对时间的定义打破了牛顿的观念,他认为每个人的时间体验都是独特的,时间的流动并不是全宇宙一致的,而是由无数个不同的时间流组成。

打开网易新闻 查看更多图片

爱因斯坦之所以能有这样惊人的发现,是因为他揭示了空间和时间之间的密切联系。根据爱因斯坦的理论,物体的运动方式对时间的流动有重大影响。运动速度越快,时间流动速度越慢。这在爱因斯坦之前是难以想象的。

那么,为何我们在日常生活中察觉不到时间流动速度的差异呢?因为我们在地球上的运动速度太慢,对时间的影响微乎其微。但科学家们通过实验验证了这一理论。

打开网易新闻 查看更多图片

他们利用原子钟搭乘飞机环球飞行,并与地面上的原子钟进行了比较,结果正如爱因斯坦所预测的那样,两者的时间出现了差异,尽管差异极小,但却证实了运动对时间的影响。爱因斯坦将空间和时间视为一体,创造了“时空”这一概念,彻底颠覆了我们对空间和时间的固有认知。

在低速和低引力的世界中,我们很难感知到速度和引力对时间的影响,但在接近光速或引力极大的环境中,这种影响就非常显著。

打开网易新闻 查看更多图片

严格来说,每个人的时间流逝速度都有差异,但这种差异太小,可以忽略不计。我们每个人都拥有自己的时间,即本征时间,我们只需要对自己本征时间负责,因为每个人实际上都处于不同的参照系中。

比如双胞胎中的一个留在地球上,另一个以接近光速的速度离开地球,到底谁的时间流逝速度更慢呢?看似矛盾的问题其实并不矛盾,因为每个人都是以自己的本征时间为标准。当哥哥返回地球,与弟弟处于同一参照系时,这种矛盾自然得到解决。

因此,时间的本质是一个复杂的主题,尽管我们每天都在使用时间,但对其深层含义的理解却仍有待探索。爱因斯坦的相对论为我们打开了探索时间之谜的新大门。